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TEIDE REFRACTORY SOLUTIONS S.L. APLICA LOS MODULOS HEATEIDE Y STEIDE PARA RESOLVER PROBLEMAS DE FRACTURA EN PIEZAS SOMETIDAS A PRESIÓN Y TEMPERATURA.

10/03/2014 Teide

El equipo técnico de TEIDE REFRACTORY SOLUTIONS S.L. recientemente ha empezado a sacar sus primeros frutos con la implementación de la simulación. El caso sometido a estudio consistía en el fallo en servicio de las placas mostradas a continuación.

Zona de rotura

Estas piezas están sometidas a un tratamiento térmico concreto, llegando a la temperatura de 1200ºC. La pieza que utiliza el cliente (B), el cliente se queja de que un 15-20% de las piezas las tiene que cambiar anualmente y esto genera un coste muy elevado.

La simulación de este caso se realiza mediante los módulos HEATEIDE y STEIDE, mencionados en otros Post : http://goo.gl/bZGN2Q

La pieza es sometida a análisis Termo-Mecánico mediante la utilización de elementos finitos, una vez realizada dicha simulación, nuestro analista procede al análisis de resultados, y posterior verificación de los mismos.

El estudio se centró a analizar en primer lugar la relevancia que tendrá en el estudio paramétrico termo-mecánico del material dos siguientes parámetros físicos:

  • Módulo de Young (E)

  • Porosidad

  • Coeficiente de dilatación

  • La influencia de varias geometrías.

Una vez se ha determinado la importancia de cada parámetro se introduce como dato en la simulación y se procede a realizar el cálculo mecánico acoplado con el ciclo térmico (acoplamiento de los módulos STEIDE y HEATEIDE) con el objetivo de analizar las tensiones sufridas por el material en dicho proceso.

Es importante después de simular unas condiciones verificar el resultado, mediante ensayos en laboratorios exteriores, en esta línea, se enviaron a estudiar la muestra de la competencia y el material propuesto por** TEIDE REFRACTORY SOLUTIONS S.L**.

A continuación se exponen los resultados obtenidos en los análisis.

Analizando los resultados, si nos centramos tan solo en el valor de Modulo de Rotura (MOR), en la pieza B, la experiencia de nuestro equipo técnico sabe que el valor de MOR de 5 MPa indica que es un material mal fabricado.

Una vez caracterizado el material, pasamos a discutir brevemente el análisis de las tensiones máximas Termo-mecánicas que se exponen a continuación en a siguiente tabla.

A priori se puede observar que la muestra B soporta mayores tensiones debido al ciclo térmico, y este máximo coincide en el punto de más elevada temperatura, como se verá en el siguiente gráfico.

Analizando el anterior gráfico se observa que la calidad propuesta por TEIDE REFRACTORY SOLUTIONS S.L., es la que menos tensiones produce en toda la curva de frio a frio. Es importante destacar la menor tensión producida en la zona de enfriamiento que en este momento la pieza está a una temperatura muy elevada en su parte interior y el enfríe rápido de la pieza provoca tensiones a tracción debidas a las diferencias de temperatura, convirtiendo este enfríe forzado en un punto crítico a nivel de tensiones termo-mecánicas.